Jak rozpoznać uszkodzenia oringów

Abrazja

 

Wizualne

Ślizgowe powierzchnie stykowe oringa mają otartą powierzchnię, przy nadmiernym zużyciu mogą wystąpić głębsze uszkodzenia i pęknięcia.

 

Przyczyna

Powszechny problem w zastosowaniach dynamicznych, ścieranie występuje w wyniku powtarzającego się kontaktu powierzchni pierścienia oring z obudową, co powoduje nadmierne tarcie między nimi. Nieprawidłowe smarowanie lub wykończenie powierzchni elementów metalowych może zwiększyć ryzyko, podobnie jak wnikanie zanieczyszczeń ściernych do systemu uszczelniającego. Problemem jest także nadmierna temperatura w której pracuje oring i słaba jakość oringa.

 

Rozwiązanie

Zapewnienie prawidłowego smarowania systemu uszczelniającego (użycie smaru do Oringów), użycie oringów o zwiększonej odporności na ścieranie, prawidłowe wykończenie powierzchni elementów metalowych. Wnikanie zanieczyszczeń można zmniejszyć za pomocą zgarniaczy lub pierścieni zgarniających.

 

Atak chemiczny

 

Wizualne

W zależności od uszczelnionego medium, na pierścieniu oring mogą występować liczne uszkodzenia, w tym pęcherze, pęknięcia, zmiana twardości lub odbarwienie.

 

Przyczyna

Niektóre chemikalia będą reagować z określonymi elastomerami. Najczęściej powoduje to wzrost gęstości usieciowania, co skutkuje twardym i kruchym materiałem, ze zmniejszoną zdolnością do zapewnienia uszczelnienia. Możliwe jest również przecięcie łańcucha polimerowego, co skutkuje zmniejszoną wytrzymałością. Czasami gęstość usieciowania może się zmniejszyć, co powoduje powstanie bardziej miękkiego lepkiego materiału, co prowadzi do utraty jego pierwotnego kształtu i integralności.

 

Rozwiązanie

Właściwy dobór materiału jest niezbędny, aby zapewnić zgodność uszczelnienia z medium aplikacyjnym. Atak chemiczny jest przyspieszany w podwyższonych temperaturach i gdy uszczelki elastomerowe są poddawane naprężeniom, na przykład w wyniku nadmiernego rozciągania lub ściskania oraz warunków mechanicznych. Dzięki naszej wiedzy pomożemy dobrać najbardziej odpowiedni materiał uszczelniający w oparciu o parametry aplikacji. Aby uzyskać najwyższą odporność chemiczną w połączeniu z odpornością na wysokie temperatury, zapytaj o nasze perfluorolastomery (FFKM). Sprawdź zgodność chemiczną głównych typów materiałów elastomerowych, korzystając z naszych katalogów.

 

Pęcznienie chemiczne

 

Wizualnie

Oring wydaje się większy niż jego pierwotne wymiary. Może to wystąpić na całej uszczelce lub w konkretnych obszarach, które były narażone na działanie środków chemicznych.

 

Przyczyna

Pęcznienie jest spowodowane wnikaniem mediów do elastomeru, w wyniku chemicznego podobieństwa między mieszanką z której jest wykonany o-ring a mediami. Zwiększona objętość uszczelnienia może prowadzić do wypełnienia dławika, wyciskania i utraty uszczelnienia. Pęcznienie chemiczne może również powodować utratę właściwości fizycznych, takich jak wytrzymałość na rozciąganie.

 

Rozwiązanie 

Konieczne jest użycie materiału uszczelniającego o sprawdzonej odporności na środowisko chemiczne. Sprawdź zgodność chemiczną, korzystając z naszych katalogów.

 

Odkształcenie

 

Wizualnie 

Przekrój oringu staje się mniej okrągły ze spłaszczonymi powierzchniami, które przybrały kształt rowka / dławnicy. Oring nabrał trwałego „zestalenia”, co oznacza, że nie jest w stanie powrócić do swojego pierwotnego kształtu po usunięciu odkształcających naprężeń.

 

Przyczyna

Fizyczne i chemiczne zmiany mogą wystąpić w elastomerze w podwyższonych temperaturach, które powodują zestalenie. Gęstość usieciowania może wzrosnąć, co powoduje, że oring traci swoją elastyczność i zdolność powrotu do pierwotnego kształtu i jest to trwała zmiana chemiczna. Zmniejszenie przekroju poprzecznego skutkuje mniejszą siłą uszczelnienia, co zwiększa ryzyko wycieku w układach, w których występują cykliczne zmiany temperatury i ciśnienia. Inne przyczyny to niewłaściwa konstrukcja rowka, wzrost objętości spowodowany płynem w układzie i niepełne utwardzenie uszczelnienia podczas produkcji.

 

Rozwiązanie

Wybór materiałów elastomerowych z niską kompresją lub odpornością na wyższą temperaturę pomoże wydłużyć żywotność uszczelnienia. Należy również sprawdzić konstrukcję rowka, aby upewnić się, że pierścień oring nie jest nadmiernie ściśnięty przy dużej dużej kompresji.

 

Wytłaczanie i skubanie

 

Wizualnie

Krawędzie oringa po stronie niskiego ciśnienia mają postrzępiony i wyszczerbiony wygląd. W ekstremalnych sytuacjach może dojść do rozerwania oringa.

 

Przyczyna

Wysokie naprężenia, zwykle w wyniku wysokich ciśnień, wciskają materiał w szczelinę, proces ten jest zwykle nazywany wytłaczaniem. Impulsy wysokiego ciśnienia mogą powodować otwieranie i zamykanie szczeliny między krawędziami współpracującymi. Może to prowadzić do uwięzienia pierścienia uszczelniającego typu oring między ostrymi krawędziami współpracujących powierzchni, co powoduje fizyczne uszkodzenie powierzchni uszczelnienia, często określane jako skubanie.

 

Rozwiązanie

Pomocny może być twardszy materiał uszczelniający, podobnie jak użycie urządzeń zapasowych w celu skutecznego zmniejszenia szczelin.

 

Bardzo wysoka dekompresja

 

Wizualnie

Powierzchnia uszczelnienia może być pokryta pęcherzami, pęknięciami, głębokimi pęknięciami lub w najgorszych przypadkach całkowicie pęknięta.

 

Przyczyna

Kiedy oringi elastomerowe są wystawione na działanie gazu pod wysokim ciśnieniem w podwyższonych temperaturach przez dłuższy okres czasu, gaz wchłania się do mieszanki polimerowej. Kiedy ciśnienie zewnętrzne jest zmniejszone, gaz rozpuszczony w materiale wydostaje się, tworząc mikro pęcherzyki. W miarę rozszerzania się gazu następuje proces wydostawania się go z oringa. Uszkodzenie występuje, gdy szybkość dekompresji i rozszerzania jest wysoka, a gaz uwięziony w uszczelnieniu rozszerza się próbując wydostać się z materiału.

 

Rozwiązanie

Zmniejszenie ciśnienia i obniżenie temperatury zazwyczaj zmniejsza ryzyko uszkodzenia spowodowanego bardzo wysoką dekompresją. Pomaga również zastosowanie twardszego polimeru.

 

Uszkodzenia w wyniku błędnego montażu

 

Wizualnie

Uszkodzenie uszczelki, oringa podczas montażu można często zdiagnozować poprzez specyficzne i dokładne nacięcie. Występuje także poszczerbienie na powierzchni uszczelnienia, przy czym wszystkie uszkodzenia ograniczają się do powierzchni oringu.

 

Przyczyna

Uszkodzenia montażowe mogą przybierać różne formy, od „zdzierania” uszczelki z elementami metalowymi po uszkodzenia spowodowane nieostrożnym montażem brudnych, skręconych lub niewłaściwie nasmarowanych uszczelek. Nieprawidłowe dobranie uszczelnienia do danego zastosowania jest również istotnym czynnikiem wpływającym na trwałość uszczelnienia.

 

Rozwiązanie

Ostrożność podczas montażu oringów jest kluczem do prawidłowego działania oringa. Pokrycie ostrych krawędzi i gwintów taśmą lub osłonami ochronnymi zapobiegnie wyszczerbieniom powierzchni. Użycie odpowiednich smarów do oringów również pomogą w prawidłowym osadzeniu.

 

Odgazowywanie

 

Wizualnie

Zwykle oring nie wykazuje widocznych zmian. W skrajnych przypadkach można zaobserwować skurczenie oringa.

 

Przyczyna 

Składniki składowe elastomeru mogą się uwalniać (ulatniać) w warunkach wysokiej próżni. Może być także niewłaściwie dobrany lub nieprawidłowo utwardzony materiał użyty do produkcji oringa. Problem może być również zbyt niska dobrana twardość uszczelnienia.

 

Rozwiązanie

Materiały opracowane z czystych polimerów i bez składników lotnych (np. plastyfikatorów, wosków itp.) zapewniają niższe odgazowanie. Stosowanie materiałów przystosowanych do temperatury odpowiedniej do danego zastosowania również pomaga w utrzymaniu odgazowywania na minimalnym poziomie.

 

Degradacja plazmowa

 

Wizualnie

Kluczowym wskaźnikiem jest równomierna utrata materiału na powierzchni uszczelki, która ma kontakt z plazmą. W niektórych przypadkach, w zależności od rodzaju materiału, można zaobserwować osady proszku na powierzchni uszczelnienia i przebarwienia.

 

Przyczyna

Plazma składa się z bardzo wysokoenergetycznych zjonizowanych gazów i / lub pierwiastków, które atakują organiczny szkielet materiału i tworzą małe molekuły lub cząsteczki. Uszkodzenie wynika z bombardowania jonami oraz chemikaliów w którym pracuje uszczelnienie. Uszkodzenie może wynikać ze złego doboru materiału z którego wykonany jest oring.

 

Rozwiązanie

Przy długotrwałej ekspozycji na plazmę, uszkodzenie uszczelnienia jest nieuniknione. Kompatybilność chemiczna materiału może pomóc dłużej wytrzymać uszkodzenia, poprawiając żywotność uszczelnienia i zmniejszając szanse na przestój sprzętu. Proszę o kontakt w temacie specjalnych rodzajów oringów Perfluorowych firmy SuperSeal, które zapewniają odporność na plazmę porównywalną lub lepszą niż wiele gatunków FFKM o wysokiej czystości.

 

Spiralizacja

 

Wizualnie

Uszczelka wykazuje charakterystyczny spiralny wzór wokół swojej zewnętrznej strony, z następującym później głębokim nacięciem powierzchni uszczelnienia pod kątem 45 stopni, gdzie widoczne są najwyższe poziomy naprężeń.

 

Przyczyna

Spiralizacja oringu może wystąpić podczas dynamicznego ruchu posuwisto-zwrotnego, zarówno podczas montażu, jak i użytkowania. Na wyrównanie spirali wpływa wiele różnych czynników, w tym między innymi nierówne wykończenie powierzchni, niewłaściwe smarowanie, tarcie, błędy montażowe i elementy mimośrodowe.

 

Rozwiązanie

Twardszy materiał oringów jest dobrym punktem wyjścia do zapobiegania tworzeniu się spirali. Można również rozważyć inny profil uszczelnienia, typu X-Ring.

 

Degradacja termiczna

 

Wizualnie

Na powierzchniach mogą występować pęknięcia promieniowe w miejscach gdzie panuje najwyższa temperatura. Jeśli materiał uszczelnienia jest podatny na zmiękczenie termiczne, powierzchnia może również miejscami stać się bardziej błyszcząca. Degradacji termicznej często towarzyszy odkształcenie kompresyjne.

 

Przyczyna 

Temperatura aplikacji przekroczyła maksymalny pułap temperatury dla wybranego materiału uszczelnienia lub wystąpiły nadmierne cykle temperatur. Wysokie temperatury mogą zwiększyć gęstość usieciowania elastomerów, powodując wzrost twardości i modułu sprężystości, czyniąc je mniej elastycznymi.

 

Rozwiązanie

Wybór materiału elastomerowego o wyższej temperaturze jest oczywistym rozwiązaniem. Firma SuperSeal może zapewnić niezawodne uszczelnienie pracujące w wysokich temperaturach do + 325 °C (+ 617 ° F) dzięki szerokiej gamie perfluoroelastomerów (FFKM).

 

Napęcznienie termiczne

 

Wizualnie

Widoczne są oznaki zakleszczenia, oring nie ma już okrągłego kształtu. „Plisowana” krawędź będzie widoczna na dwóch przeciwległych stronach lub w obszarach „skubania”, gdzie części powierzchni pierścienia uszczelniającego zostały uszkodzone. W warunkach wysokociśnieniowych wytłaczanie lub skubanie może być niezauważalne po stronie wysokiego ciśnienia i widoczne tylko po stronie niskiego ciśnienia. Oring często przyjmuje kształt rowka.

 

Przyczyna

Współczynnik rozszerzalności cieplnej elastomeru jest zwykle znacznie wyższy niż otaczającego go elementu. Oznacza to, że w podwyższonych temperaturach objętość elastomeru wzrośnie bardziej niż otaczającego go materiału, dlatego w podwyższonych temperaturach oringi mogą wypełnić rowek, a następnie wcisnąć się w szczeliny prześwitu.

 

Rozwiązanie

Projekt rowka powinien być zoptymalizowany tak, aby zapewnić wystarczającą ilość miejsca, aby pomieścić dodatkową objętość uszczelnienia w wysokich temperaturach i uniknąć „wypełnienia rowka”

 

Degradacja UV

 

Wizualnie

Najwcześniejszym objawem są odbarwienia na powierzchni oringa, które są nadmiernie eksponowane na światło UV ,prowadzi to do późniejszego pękania, w skrajnych przypadkach do rozpadu uszczelnienia.

 

Przyczyna

Ekspozycja na światło ultrafioletowe na materiał elastomerowy może mieć destrukcyjny wpływ. Światło UV ma krótką długość fali, dzięki czemu ma wysoką energię, która może oddziaływać ze strukturą molekularną odsłoniętej strony elastomeru. Powoduje to zazwyczaj rozszczepienie łańcuchów polimeru i powoduje pękanie powierzchni, co prowadzi do nieszczelności i uszkodzenia.

 

Rozwiązanie

Czarne materiały są zazwyczaj bardziej odporne na promieniowanie UV niż inne kolory, materiały fluorowane FKM również wykazują wyższą odporność.